一、哈希表針對(duì)沖突的兩種方式優(yōu)缺點(diǎn)

1.開(kāi)放散列（open hashing）/ 拉鏈法（針對(duì)桶鏈結(jié)構(gòu)）

1）優(yōu)點(diǎn)：

???? ①對(duì)于記錄總數(shù)頻繁可變的情況，處理的比較好（也就是避免了動(dòng)態(tài)調(diào)整的開(kāi)銷）

???? ②由于記錄存儲(chǔ)在結(jié)點(diǎn)中，而結(jié)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)分配，不會(huì)造成內(nèi)存的浪費(fèi)，所以尤其適合那種記錄本身尺寸（size）很大的情況，因?yàn)榇藭r(shí)指針的開(kāi)銷可以忽略不計(jì)了

???? ③刪除記錄時(shí)，比較方便，直接通過(guò)指針操作即可

2）缺點(diǎn)：

??? ①存儲(chǔ)的記錄是隨機(jī)分布在內(nèi)存中的，這樣在查詢記錄時(shí)，相比結(jié)構(gòu)緊湊的數(shù)據(jù)類型（比如數(shù)組），哈希表的跳轉(zhuǎn)訪問(wèn)會(huì)帶來(lái)額外的時(shí)間開(kāi)銷

??? ②如果所有的 key-value 對(duì)是可以提前預(yù)知，并之后不會(huì)發(fā)生變化時(shí)（即不允許插入和刪除），可以人為創(chuàng)建一個(gè)不會(huì)產(chǎn)生沖突的完美哈希函數(shù)（perfect hash function），此時(shí)封閉散列的性能將遠(yuǎn)高于開(kāi)放散列

??? ③由于使用指針，記錄不容易進(jìn)行序列化（serialize）操作

2.封閉散列（closed hashing）/ 開(kāi)放定址法

1）優(yōu)點(diǎn)：

??? ①記錄更容易進(jìn)行序列化（serialize）操作

??? ②如果記錄總數(shù)可以預(yù)知，可以創(chuàng)建完美哈希函數(shù)，此時(shí)處理數(shù)據(jù)的效率是非常高的

2）缺點(diǎn)：

??? ①存儲(chǔ)記錄的數(shù)目不能超過(guò)桶數(shù)組的長(zhǎng)度，如果超過(guò)就需要擴(kuò)容，而擴(kuò)容會(huì)導(dǎo)致某次操作的時(shí)間成本飆升，這在實(shí)時(shí)或者交互式應(yīng)用中可能會(huì)是一個(gè)嚴(yán)重的缺陷

??? ②使用探測(cè)序列，有可能其計(jì)算的時(shí)間成本過(guò)高，導(dǎo)致哈希表的處理性能降低

??? ③由于記錄是存放在桶數(shù)組中的，而桶數(shù)組必然存在空槽，所以當(dāng)記錄本身尺寸（size）很大并且記錄總數(shù)規(guī)模很大時(shí)，空槽占用的空間會(huì)導(dǎo)致明顯的內(nèi)存浪費(fèi)

??? ④刪除記錄時(shí)，比較麻煩。比如需要?jiǎng)h除記錄a，記錄b是在a之后插入桶數(shù)組的，但是和記錄a有沖突，是通過(guò)探測(cè)序列再次跳轉(zhuǎn)找到的地址，所以如果直接刪除a，a的位置變?yōu)榭詹郏詹凼遣樵冇涗浭〉慕K止條件，這樣會(huì)導(dǎo)致記錄b在a的位置重新插入數(shù)據(jù)前不可見(jiàn)，所以不能直接刪除a，而是設(shè)置刪除標(biāo)記。這就需要額外的空間和操作。

3.哈希表相對(duì)于其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)

1）優(yōu)點(diǎn)：

?記錄數(shù)據(jù)量很大的時(shí)候，處理記錄的速度很快，平均操作時(shí)間是一個(gè)不太大的常數(shù)

2）缺點(diǎn)：

??? ①好的哈希函數(shù)（good hash function）的計(jì)算成本有可能會(huì)顯著高于線性表或者搜索樹(shù)在查找時(shí)的內(nèi)部循環(huán)成本，所以當(dāng)數(shù)據(jù)量非常小的時(shí)候，哈希表是低效的?????

??? ②哈希表按照 key 對(duì) value 有序枚舉（ordered enumeration， 或者稱有序遍歷）是比較麻煩的（比如：相比于有序搜索樹(shù)），需要先取出所有記錄再進(jìn)行額外的排序

??? ③哈希表處理沖突的機(jī)制本身可能就是一個(gè)缺陷，攻擊者可以通過(guò)精心構(gòu)造數(shù)據(jù)，來(lái)實(shí)現(xiàn)處理沖突的最壞情況。即：每次都出現(xiàn)沖突，甚至每次都出現(xiàn)多次沖突（針對(duì)封閉散列的探測(cè)），以此來(lái)大幅度降低哈希表的性能。這種攻擊也被稱為基于哈希沖突的拒絕服務(wù)攻擊（Hashtable collisions as DOS attack）

??? // 好的哈希函數(shù)是指產(chǎn)生的哈希值是均勻（uniform）分布的，即可均勻分布在桶數(shù)組中

?? // 最壞的情況下插入數(shù)據(jù)被稱作哈希表的退化（degenerate）

延伸閱讀：

二、load factor

一個(gè)評(píng)估哈希表的關(guān)鍵統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，被定義為：load factor = n / k, n 是記錄的數(shù)量，k 是桶的數(shù)量。
1）隨著負(fù)載因子的擴(kuò)大，出現(xiàn)沖突的概率會(huì)越來(lái)越大，所以當(dāng)超過(guò)一定閾值時(shí)，需要擴(kuò)容，避免哈希表因?yàn)轭l繁處理沖突而越來(lái)越慢；
2）隨著負(fù)載因子的縮小，桶數(shù)組中空著的槽就越來(lái)越多，所以當(dāng)小過(guò)一定閾值時(shí)，需要縮容，避免空槽飆升導(dǎo)致的內(nèi)存浪費(fèi)。